Введение

В связи с высокой смертностью от ишемической болезни сердца (ИБС) и ее осложнений [1] представляется актуальной проблема своевременной диагностики этого заболевания. В современных клинических рекомендациях по диагностике и лечению хронической ИБС особое значение придается неинвазивным методам визуализации ишемии миокарда левого желудочка (ЛЖ), то есть выявлению преходящих ишемических дефектов перфузии [2, 3]. Методам оценки перфузии миокарда ЛЖ, в частности, визуализации ишемии, в настоящее время уделяется особое внимание [4]. С учетом возможности одновременной визуализации характера анатомических изменений в коронарных артериях (КА) и перфузии миокарда ЛЖ перспективным представляется изучение чувствительности и специфичности объемной компьютерной томографии (объемной КТ) сердца с перфузией миокарда ЛЖ в стресс-тесте для диагностики ИБС.

Цель исследования — изучить чувствительность и специфичность полуколичественных показателей ишемии миокарда ЛЖ методом объемной КТ сердца, совмещенной с фармакологической пробой с натрия аденозинтрифосфатом (АТФ), в верификации диагноза хронической ИБС.

Материал и методы

Настоящее исследование соответствует положениям Хельсинской декларации. Комитет по этике «ФГБУ НМИЦ кардиологии» Минздрава России одобрил протокол исследования. Исследование проводилось после получения информированного добровольного согласия пациентов. С декабря 2016 г. по январь 2021 г. в исследование включено 83 пациента, находившихся на стационарном обследовании и лечении в ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России. Критерии включения в исследование: возраст обследуемых старше 18 лет, наличие клинической симптоматики, при которой требовалось подтверждение ИБС (типичная стенокардия напряжения или атипичная боль в грудной клетке, одышка при физических нагрузках), гипертоническая болезнь (ГБ) II—III стадии, допускалось наличие сахарного диабета (СД) 2-го типа. В исследование не включены пациенты с нарушениями ритма и проводимости сердца, перенесенным острым инфарктом миокарда (ИМ) или нарушением мозгового кровообращения (НМК) за 3 месяца до исследования, с сердечной недостаточностью II—IV функционального класса по NYHA, пациенты с выявленным по данным инвазивной коронарной ангиографии (КАГ) стенозом ствола левой коронарной артерии (КА) более 50%, операцией коронарного шунтирования в анамнезе, пациенты с бронхиальной астмой, а также пациенты, имеющие противопоказания к введению неионного йодсодержащего рентгеноконтрастного препарата (РКП) (снижение скорости клубочковой фильтрации менее 30 мл/мин/1,73 м² по формуле MDRD, аллергические реакции), а также беременные женщины.

Пациенты, включенные в исследование, обследованы с целью уточнения диагноза ИБС. Всем пациентам проведено стандартное обследование, которое включало оценку лабораторных показателей, электрокардиографию (ЭКГ) в 12 отведениях, трансторакальную эхокардиографию, суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру, один из тестов с физической нагрузкой (велоэргометрия, или тредмил-тест, или стресс-эхокардиография с физической нагрузкой), инвазивную КАГ. На заключительном этапе диагностического обследования проводилась объемная КТ сердца с фармакологической пробой с АТФ, включающая КТ-коронароангиографию (КТ-КАГ). Исследование осуществлялось на компьютерном томографе (Aquilion ONE, «Canon Medical Systems Corporation», Япония) с 320 рядами детекторов, позволяющем за один оборот рентгеновской трубки получить одновременно 640 срезов сердца с минимальной толщиной среза 0,5 мм за один сердечный цикл в отсутствие движения стола. Данный томограф обладает широкими диагностическими возможностями, включая проведение КТ-КАГ и статической КТ-перфузии миокарда ЛЖ.

За 48 ч до проведения объемной КТ сердца с фармакологической пробой с АТФ отменялась антиангинальная терапия. Протокол исследования предусматривает две фазы — покоя и нагрузки, при проспективной синхронизации с ЭКГ. В фазе покоя сначала выполняли топограммы и нативное исследование, по которому определяли верхний и нижний уровни томографирования в артериальной фазе контрастирования. Затем с помощью автоматического инжектора внутривенно болюсно вводили 60—80 мл (в зависимости от массы тела пациента) неионного йодсодержащего РКП (с концентрацией 370 мг йода/мл) со скоростью 4,5—5,5 мл/с. Все этапы томографирования выполнялись при задержке дыхания. Вторая фаза исследования проводилась спустя 20 мин от первого введения РКП: 1%-й раствор АТФ вводили в течение 5 мин с помощью шприцевого инфузионного дозатора со скоростью 0,16 мг на 1 кг массы тела в минуту. Спустя 4 мин от начала инфузии АТФ или при достижении критериев прекращения исследования (боль в грудной клетке, отрицательная динамика ЭКГ, умеренные и тяжелые побочные реакции), не прерывая инфузию АТФ, внутривенно болюсно вводили РКП и выполняли объемную КТ сердца в артериальной фазе контрастирования на том же уровне, что и в фазе покоя. По завершении инфузии АТФ, не снимая пациента со стола томографа, наблюдали за ним в течение 5 мин, оценивая параметры ЭКГ.

Обработка результатов сканирования осуществлялась с помощью программного пакета Vitrea Advanced на рабочей станции Vitrea Workstation: оценивали серии томографических срезов, выполнялись трехмерные и мультипланарные реконструкции для визуализации КА. Проводилась визуальная оценка полученных изображений на предмет наличия или отсутствия дефекта перфузии миокарда ЛЖ (согласно 17-сегментной модели ЛЖ, принятой в 2002 г. Американской ассоциацией сердца). Дефектом перфузии миокарда ЛЖ считали гиподенсный участок миокарда ЛЖ, выявленный в фазу стресса и не определяемый в фазу покоя, расположенный в субэндокардиальном слое, который визуализируется в одном или более сегментах минимум на 3 последовательных срезах, при этом сравнивали рентгеновскую плотность смежных участков миокарда ЛЖ. Оценивали полуколичественные показатели перфузии миокарда ЛЖ в фазах покоя и стресса: ослабление плотности миокарда (ОП), индекс перфузии миокарда (ИП) и коэффициент трансмуральной перфузии (КТП) по следующим формулам:

ОП миокарда ЛЖ = средняя плотность миокарда ЛЖ (после контрастирования) – базовая плотность миокарда ЛЖ (до контрастирования) (в единицах Хаунсфилда), (1);

ИП миокарда ЛЖ = среднее ОП миокарда ЛЖ / среднее ОП просвета ЛЖ, (2);

КТП = субэндокардиальный ИП (один сегмент в субэндокардиальном слое миокарда ЛЖ) / субэпикардиальный ИП (весь эпикардиальный слой миокарда ЛЖ на уровне оцениваемого сегмента), (3).

Вычисление параметра КТП происходит автоматически с помощью программного пакета Vitrea Advanced, в фазе стресса в зоне гипоперфузии миокарда ЛЖ он должен составлять менее 0,99.

Для оценки соотношения параметров перфузии миокарда ЛЖ в покое и после введения АТФ нами предложен индекс резерва миокардиальной перфузии (РМП) — косвенный показатель, характеризующий резерв коронарного кровотока [5]. Индекс РМП вычислен по формуле:

РМП = (ОП всех слоев миокарда ЛЖ/ОП зоны дефекта перфузии) в покое / (ОП всех слоев миокарда ЛЖ/ОП зоны дефекта перфузии) при нагрузке, (4).

При снижении индекса РМП менее 0,7 как минимум в одном сегменте миокарда ЛЖ делается заключение о наличии дефекта перфузии миокарда ЛЖ в этой зоне.

В связи с исключением из исследования пациентов с перенесенным инфарктом миокарда (ИМ) мы представляем в настоящей работе характеристики только преходящих дефектов перфузии миокарда ЛЖ как признаков ишемии миокарда ЛЖ в ответ на введение АТФ.

Наличие дефекта перфузии миокарда ЛЖ, анатомическое расположение и количественные значения КТП и индекса РМП сопоставляли с признаками ишемии миокарда ЛЖ по данным нагрузочных тестов (велоэргометрия/тредмил-тест или стресс-эхокардиография) и результатов инвазивной КАГ. В качестве критерия ишемии миокарда ЛЖ по данным стресс-эхокардиографии принимали появление признаков локального снижения сократимости миокарда ЛЖ при достижении субмаксимальной частоты сердечных сокращений (ЧСС). Критериями ишемии миокарда ЛЖ по данным велоэргометрии/тредмил-теста считали при достижении субмаксимальной ЧСС и возникновении приступа стенокардии или ее эквивалентов появление косонисходящей или горизонтальной депрессии сегмента ST ЭКГ более 1 мм (>1 мВ) в двух и более отведениях.

В качестве субъектов анализа чувствительности и специфичности метода объемной КТ сердца с пробой с АТФ выбрано значение индекса РМП менее 0,7 в зоне дефекта перфузии миокарда ЛЖ и верификация стабильной ИБС по результатам комплексного обследования (неинвазивной диагностики и КАГ). Статистическая обработка результатов исследования проведена с использованием программного пакета статистического анализа Statistica 10. Определение чувствительности и специфичности метода объемной КТ сердца с фармакологической пробой с АТФ в выявлении преходящих дефектов перфузии миокарда ЛЖ по сравнению с результатом комплексного обследования осуществлено путем построения логистической регрессии и ROC-анализа.

Результаты

В исследование включены 83 пациента, среди них 58 женщин и 25 мужчин, с ИБС, гипертонической болезнью (ГБ), СД 2-го типа, с различной степенью поражения КА. В исследование вошли пациенты как с подтвержденной, так и с исключенной ИБС. Клиническая характеристика пациентов приведена в таблице.

Клиническая характеристика обследованных пациентов

Примечание. * — медиана [межквартильный интервал]; ЛПНП — липопротеины низкой плотности; ИБС — ишемическая болезнь сердца; ГБ — гипертоническая болезнь; СД — сахарный диабет.

Всего проанализировано 1411 сегментов миокарда базальных, средних и верхушечных сегментов миокарда ЛЖ с расчетом индекса РМП и КТП в зонах дефектов перфузии и неизмененном миокарде ЛЖ. Проведен анализ показателей перфузии у пациентов с интактными КА (n=39, оценено 663 сегмента миокарда ЛЖ), с атеросклеротическим поражением КА со степенью сужения менее 50% (n=23, 391 сегмент миокарда ЛЖ) и с атеросклерозом КА с сужением как минимум одной КА более 50% (n=21, 357 сегментов миокарда ЛЖ).

Выявлено 120 дефектов перфузии миокарда ЛЖ в ответ на введение АТФ, в том числе у 17 больных с неизмененными КА, которым по результатам комплексного обследования установлен диагноз микрососудистая стенокардия, у 29 больных со стенозами КА менее 50%, у 14 больных со стенозами КА более 50% (рис. 1).

Рис. 1. Выявление субэндокардиального дефекта перфузии боковой стенки левого желудочка.

а — изображение миокарда левого желудочка в артериальной фазе контрастирования в покое, поперечный срез на уровне средних сегментов миокарда левого желудочка, дефекты контрастирования миокарда не определяются; б — детализированная полярная карта распределения коэффициента трансмуральной перфузии (КТП), во всех сегментах КТП>0,99; в — изображение миокарда левого желудочка в артериальной фазе контрастирования при пробе с натрия аденозинтрифосфатом, поперечный срез на уровне средних сегментов миокарда левого желудочка, определяется дефект контрастирования миокарда в проекции боковой стенки левого желудочка (белые стрелки); г — детализированная полярная карта распределения коэффициента трансмуральной перфузии во всех сегментах боковой стенки левого желудочка КТП <0,99 (зона оранжево-красного цвета).

Среднее значение индекса РМП в зонах дефектов перфузии миокарда ЛЖ составило 0,6, что статистически значимо отличалось от среднего значения таковых показателей в зоне неизмененного миокарда ЛЖ, равного 1,08 (p<0,0001) (рис. 2).

Рис. 2. Средние значения индекса резерва миокардиальной перфузии (РМП) в зонах дефектов перфузии миокарда левого желудочка и в неизмененном миокарде левого желудочка.

Преходящий дефект перфузии миокарда ЛЖ по результатам визуальной оценки полученных изображений базальных, средних и верхушечных сегментов миокарда и определения индекса РМП (менее 0,7) выявлен в 38 (45,8%) случаях.

У пациентов группы с интактными КА (39 пациентов) в 41% случаев выявлено снижение индекса РМП менее 0,7 как минимум в одном сегменте миокарда ЛЖ, снижение показателя КТП менее 0,99 в одном из сегментов миокарда ЛЖ — в 44% случаев. У пациентов группы с атеросклерозом КА со стенозами менее 50% в 39% случаев определялось снижение индекса РМП менее 0,7 в одном или нескольких сегментах миокарда ЛЖ, снижение КТП менее 0,99 наблюдалось также у 39% пациентов. В группе пациентов со стенозами как минимум одной коронарной артерии более 50% снижение индекса РМП менее 0,7 выявлено у 67% пациентов, снижение КТП менее 0,99 — также в 67% случаев.

При помощи построения логистической регрессии и кривых ROC-анализа, определения площади под ROC-кривой проведена оценка чувствительности и специфичности индекса РМП в выявлении преходящих дефектов перфузии миокарда ЛЖ по сравнению с наличием ИБС по результатам комплексного обследования. На рис. 3 изображена ROC-кривая, составленная для средних сегментов миокарда ЛЖ, согласно которой чувствительность метода оценки индекса РМП по данным объемной КТ сердца с пробой с АТФ в выявлении преходящих дефектов перфузии миокарда ЛЖ составляет 75%, специфичность — близка к 100%.

Рис. 3. ROC-кривая определения чувствительности и специфичности индекса резерва миокардиальной перфузии (РМП) по данным объемной компьютерной томографии с пробой с натрия аденозинтрифосфатом для средних сегментов миокарда левого желудочка по сравнению с заключительным диагнозом ишемическая болезнь сердца по результатам комплексного обследования.

По оси ординат — показатели чувствительности, по оси абсцисс — показатели специфичности индекса резерва миокардиальной перфузии (объяснение в тексте).

Из таблиц ROC-анализа для разных сегментов миокарда ЛЖ следует, что оптимальным пороговым значением индекса РМП, обеспечивающим максимум чувствительности и специфичности, является значение 0,7 — именно это значение принято в настоящей работе для разграничения сегментов миокарда ЛЖ с неизмененной перфузией и стресс-индуцированных дефектов перфузии миокарда ЛЖ.

Обсуждение

Верификация ишемии миокарда ЛЖ как у симптомных, так и бессимптомных больных определяет высокую степень сердечно-сосудистого риска и требует определения причины ишемии — выявления гемодинамически значимого стеноза (более 50% от величины диаметра симптом-связанной артерии) КА или нарушения микроциркуляции в случае необструктивного поражения КА. Следуя клиническим рекомендациям по стабильной ИБС, утвержденным Министерством здравоохранения Российской Федерации, [3], рекомендациям ESC по диагностике и лечению хронического коронарного синдрома [2], диагностический алгоритм определяется предтестовой вероятностью (ПТВ) ИБС. Так, в случае низкой ПТВ (менее 15%) дальнейшее обследование пациента можно не продолжать, в случае ПТВ от 15 до 85% предпочтение следует отдавать методам визуализации перфузии миокарда ЛЖ (однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), стресс-эхокардиография с контрастированием, магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронно-эмиссионная томография сердца) и методу КТ-КАГ, обладающему чувствительностью 99% и специфичностью 83% в выявлении атеросклеротических изменений КА. Мы обратили внимание на тот факт, что метод КТ-КАГ упоминается как первый этап неинвазивной диагностики ИБС, но только с позиции определения характера изменений КА, в то же время не учитывается мировой опыт изучения перфузии миокарда ЛЖ методом мультиспиральной КТ с применением нагрузочных фармакологических проб в диагностике ИБС.

Термин «перфузия» употребляется в отношении оценки кровоснабжения миокарда ЛЖ при введении РКП, концентрация которого в кровеносном русле максимальна в период первого прохождения РКП [6]. Таким образом, именно при первом прохождении РКП (с или без использования фармакологического стресс-агента) можно выявить на КТ-перфузионных изображениях дефекты перфузии миокарда ЛЖ, аналогичные описанным по данным радионуклидных или МРТ-перфузионнных изображений вследствие преходящей ишемии или инфаркта миокарда [7, 8].

Выбор АТФ в качестве фармакологического агента в проведении стресс-теста обусловлен наиболее широким применением препаратов аденозина с целью инициации повышенной метаболической потребности миокарда с провокацией его ишемии, а также отсутствием регистрации на территории Российской Федерации с целью проведения фармакологического тестирования ИБС таких препаратов, как дипиридамол, добутамин, регаденозон. Безопасность и эффективность применения пробы с АТФ при проведении объемной КТ сердца нами доказана на исследовании у 58 пациентов со стабильной ИБС [9]. Результаты нашего исследования продемонстрировали, что независимо от типа поражения КА (выраженные стенозы или малоизмененные КА) преходящие дефекты перфузии миокарда ЛЖ локализовались в субэндокардиальной зоне, что соответствует основным физиологическим концепциям ишемического нарушения кровоснабжения миокарда. Так, субэндокардиальные слои в большей степени подвержены воздействию экстравазальных компрессионных факторов с последующим снижением вазодилатирующих свойств КА в сравнении с субэпикардом. С возрастанием потребности в кислороде возрастает и коронарный кровоток, но его резерв в субэндокардиальной зоне будет ниже [10]. Среди обследованных нами пациентов 47% были с интактными КА, тем не менее индекс РМП у них был ниже 0,7, как и у пациентов с обструктивными изменениями КА.

Диагностическая ценность статической перфузионной КТ сердца с введением аденозина изучена в крупномасштабном исследовании CORE 320 (Coronary Artery Evaluation Using 320-row Multidetector Computed Tomography Angiography and Myocardial Perfusion) с участием 381 пациента из 8 стран [11]. Целью исследования было оценить точность КТ-КАГ и КТП (перфузионной КТ) в идентификации стенозов КА ≥50%, вызывающих дефект перфузии миокарда ЛЖ. Всем пациентам проводили ОФЭКТ сердца, инвазивную КАГ, КТ с перфузией миокарда на фоне введения аденозина, КТ-КАГ. Комбинация КТ-КАГ+КТП продемонстрировала чувствительность 87% и специфичность 74% в идентификации женщин с обструктивной формой ИБС. Важно, что у женщин комбинация КТ-КАГ с КТП в определении обструктивной ИБС значительно превзошла КТ-КАГ с AUC 0,92 (95% ДИ 0,86—0,7) для КТ-КАГ+КТП по сравнению с 0,83 (95% ДИ 0,75—0,89) для КТ-КАГ. Такая же тенденция отмечена и для мужчин, показатель AUC составил 0,89 (95% ДИ 0,84—0,92) для КТ-КАГ, КТ-КАГ+КТП 0,84 (0,8—0,89) по сравнению с 0,66 (95% ДИ 0,60—0,72) для ОФЭКТ (p<0,0001).

По данным J. Yang и соавт. [12], изучение перфузии миокарда методом КТ с фармакологическим стресс-тестом обеспечивает выявление гемодинамически значимых стенозов КА со специфичностью 91% и чувствительностью 62% по сравнению с инвазивным определением фракционного резерва кровотока, с положительной и отрицательной прогностической ценностью 85% и 73% соответственно.

В нашем исследовании чувствительность и специфичность объемной КТ сердца в фармакологической пробе с АТФ мы оценивали по данным индекса РМП по сравнению с наличием ИБС по данным комплексного обследования (неинвазивными стресс-тестами и КАГ). Предложенный нами расчетный показатель «индекс РМП» продемонстрировал высокую чувствительность и специфичность в выявлении ИБС: чувствительность составила 75%, специфичность —100%.

Заключение

У пациентов с верифицированным диагнозом стабильной ишемической болезни сердца как с интактными коронарными артериями, так и с обструктивным изменением коронарных артерий объемная компьютерная томография сердца с фармакологической пробой с натрия аденозинтрифосфатом с расчетом индекса резерва миокардиальной перфузии в зонах нарушения перфузии миокарда левого желудочка продемонстрировала высокую чувствительность и специфичность метода в верификации ишемии миокарда левого желудочка. Метод объемной компьютерной томографии сердца с фармакологической пробой с натрия аденозинтрифосфатом может быть рекомендован для верификации ишемии миокарда.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.